使用超声波测量介质比重/浓度的装置及方法制造方法及图纸

一种使用超声波测量介质比重／浓度的装置，包括：　　　　控制装置，用于把至少一个被测介质显示到显示单元上，以供用户选择被测介质，测量用户所选介质的超声波传播速度，读取与上述被选介质对应的比重／浓度换算公式，并将测得的超声波传播速度代入上述换算公式；以及　　　　显示装置，用于显示根据上述比重／浓度换算公式自动运算得出的比重／浓度。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。尤其涉及，其能够测量超声波的传播速度，利用测得的超声波传播速度识别介质密度及温度变化，再利用识别到的介质密度及温度变化来测量介质比重/浓度。
技术介绍
一般而言，无论是汽油车还是柴油车都装有车辆用蓄电池10，供车辆用于发动机的启动、点火、照明及其他电力设施使用。图1是车辆用蓄电池10的示意图；图2是工业用蓄电池10-1的结构示意图。上述车辆用蓄电池10如图1所示，上端两侧有不同金属制作而成的阳极11和阴极12，还包括电解质。将上述阳极11连接到一导体，即可把各电极的作用物质与电解质的化学能量转换成电能。上述作用物质主要采用铅，而电解质则采用纯度高的无色、无味的稀硫酸。研究发现在上述稀硫酸中投入铅最有利，所以现在的车辆用蓄电池10的作用物质主要是铅。当蓄电池10在充满状态时，上述电解质的比重/浓度在20℃温度下根据区域的不同采用1.240、1.260、1.280等三种。换句话说，在20℃温度下，热带地区采用1.240，温带地区采用1.260，寒带地区采用1.280。韩国在20℃温度下采用1.260。上述电解质的比重/浓度在1.260且车辆用蓄电池10处于充满电状态时，车辆用蓄电池10的电压为13.5V。过一定时间后放电，电解质的比重/浓度下降，电压也随之降低，温度越高，车辆用蓄电池10的放电量就越多。因此，如果上述车辆用蓄电池10充分放电，则要重新充电，而上述车辆用蓄电池10的上端有液体比重计14，用光亮度来表示上述车辆用蓄电池10的充电状态。但是以往的蓄电池存在这样的问题。如果上述电解质的比重/浓度降到1.060或1.060以下，则上述蓄电池的电压也随之降到9V或9V以下，那么，即使再次对上述车辆用蓄电池10进行充电，也难以再使用。液体比重计14能够以光亮度表示上述车辆用蓄电池10的充电状态。然而在白天，用户难以正确判断上述液体比重计的光亮度，因此难以知晓正确的蓄电池充电状态，也就失去了充电时期。为了解决上述问题，需要一种能够简单且正确测量车辆用蓄电池的电解质比重/浓度的测量器。
技术实现思路
本专利技术是为了满足上述要求而研究出来的。本专利技术的目的在于，提供一种，其利用电信号转换成超声波的装置、超声波转换成电信号的装置以及可产生和检测超声波的装置来测量超声波的传播速度，并利用所测超声波传播速度来识别介质密度及温度变化，再利用识别到的介质密度及温度变化来测量介质比重/浓度。为了达到上述目的，根据本专利技术的一个方面，使用超声波测量介质比重/浓度的装置包括控制装置，用于在显示单元上显示至少一个被测介质，以便用户选择，测量用户选中的被测介质的超声波传播速度，读取对应所选介质的比重/浓度换算公式，并将测得的超声波传播速度代入上述换算公式；以及显示装置，用于显示根据上述比重/浓度换算公式自动运算得出的比重/浓度。根据本专利技术的另一方面，使用超声波测量介质比重/浓度的装置包括操作单元，包括电源按钮，根据用户操作供电或断电的；和电压测量按钮，用于输入电压测量请求；收发单元，用于将接收的电信号转换成超声波，以及将接收的超声波转换成电信号；基准脉冲发生器，用于产生基准脉冲，以便用作基准时间，保持与测量时间的一致；脉冲分频器，用于从上述基准脉冲发生器接收基准脉冲，并产生控制时钟及超声波传输脉冲；传输驱动器，包括传输脉冲计数器，用于根据从外部输入的传输开始信号，从上述脉冲分频器输出的超声波传输脉冲产生预定数目的脉冲，且输出产生的脉冲；以及传输脉冲控制器，用于将上述传输脉冲计数器产生的脉冲传输给收发单元，并根据从上述控制器输入的控制信号，断开预定数目的脉冲传输操作；接收驱动器，包括 接收放大及波形整形单元，用于按照一定水平，对从收发单元接收到的脉冲进行放大，并对脉冲的波形进行整形；接收脉冲计数器，用于根据从上述传输脉冲控制器输入的计数开始信号，对上述基准脉冲发生器输入的基准脉冲进行计数，并根据从外部输入的计数中断信号中断对基准脉冲的计数动作；以及接收脉冲控制器，用于根据从上述传输脉冲控制器输入的计数开始信号，对上述接收放大及波形整形单元接收的脉冲进行计数，若计数结果和预定脉冲数目一致，则把输出接收完毕信号的上述接收脉冲计数器输入的计数信号为比较值，以预定脉冲数目为基准值，当上述比较值和基准值一致时，向上述接收脉冲计数器输出计数中断信号；温度测量计，用于测量液体温度；显示单元，用于根据外部输入的控制信号，显示测量信息；控制器，如果用户操作上述操作单元的电源按钮以供电，则根据上述脉冲分频器输入的控制时钟，执行自动设定后，向上述传输脉冲计数器输出传输开始信号，直到输入接收完毕信号为止，保持等待状态，若从上述接收脉冲计数器输入接收完毕信号，计算从传输到接收的时间并检测其比重/浓度，然后将被测比重/浓度和从上述温度检测部检测到的温度显示在上述显示部。同时，上述用户操作上述操作部的电压检测按钮输入电压检测要求信号，即可输出电压检测控制信号，并将被测电压显示在上述显示部；电压检测器，用于根据上述控制器的电压测量控制信号，测量蓄电池的端电压；传输器，用于根据上述控制器的控制，向外部输出上述测得的比重/浓度、温度及电压数据。优选的是，上述接收放大及波形整形单元包括非反相放大器，用于从超声波信号中除去直流(DC)成分，并放大超声波信号；对数放大器，用于将上述放大的超声波信号振幅保持稳定；半波整流电路，用于根据偏移值输出仅仅一个或多个一定水平以上的超声波信号；微分电路，用于形成从上述半波整流电路上产生的半波的上升沿和下降沿；比较器，作为零伏检波器，用于提取上述超声波信号的基准点，且将正弦波的超声波信号转换成矩形波的超声波信号；积分电路，用于从上述超声波信号中除去不必要的短信号；施密特触发电路，用于对上述矩形波的超声波信号进行整形，从矩形波的超声波信号中除去噪音信号后输出；斜调节器，用于通过调节上述对数放大器的输出信号的斜角，改变超声波信号的放大度。优选的是，当通过上述温度测量计或者上述电压测量计测量温度或电压时，控制器进行控制操作，断开供应到上述收发单元的电源，当不测量预定介质的比重/浓度时，则自动断开电源。优选的是，上述控制器为使用户选择被测介质种类，通过上述显示单元显示被测介质，同时保存对应上述所选介质的比重/浓度换算公式，还根据上述用户意愿，按照所选介质种类利用比重/浓度换算公式进行数据运算后，将其结果显示在上述显示单元。优选的是，当对至少一个介质进行连续的测量时，则上述控制器为一每个被测介质分配一个唯一编号，同时控制对应上述唯一有编号的测量数据的保存。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了一种使用超声波测量介质比重/浓度的方法，包括下述步骤(a)在显示单元显示至少一个被测介质，以便用户选择；(b)对上述用户所选的被测介质的超声波传播速度进行测量，读取对应上述所选介质的比重/浓度换算公式，并代入上述测得的超声波传播速度；(c)显示根据上述比重/浓度换算公式自动运算得出的比重/浓度值。附图说明本专利技术的上述及其他目的和特征以及优点，可通过附图及下列具体说明，得到更加详细的理解。图1是车辆用蓄电池的示意图。图2是工业用蓄电池结构示意图。图3是本专利技术使用超声波测量介质比重/浓度的装置的结构框图。图4是本专利技术使用超声波测量介质比重/浓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：具本珖，
申请(专利权)人：株式会社新宇PT，株式会社韩星电子产业开发，
类型：发明
国别省市：